CN207517718U - 一种用于吸附led晶片的吸嘴及具有其的分选设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于吸附LED晶片的吸嘴及具有其的分选设备，所述吸嘴包括轴向连接的吸嘴体和吸嘴头，所述吸嘴头用于接触所述LED晶片并对LED晶片进行吸附；且在所述吸嘴体中设置有线圈，在所述线圈通电时，所产生的磁场能够吸附所述吸嘴头所接触的LED晶片。从而在使用该吸嘴吸附LED晶片时，通过精确控制线圈中的电流的强度值，就可以精确的控制该线圈所产生的磁场的磁场强度，进而精确的控制该磁场吸附LED晶片的力度，从而可以有效的防止在吸附的过程中，该LED晶片被损坏的可能性。

Description

一种用于吸附LED晶片的吸嘴及具有其的分选设备

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种用于吸附LED晶片的吸嘴及具有其的分选设备。

背景技术

LED（Light Emitting Diode，发光二极管）晶片的分选是一道重要的LED封装工艺，在LED晶片的分选过程中，需要拾取LED晶片；在现有技术中，一般都是通过吸嘴2来拾取LED晶片，其结构如图1所示，所述吸嘴2设置有轴向的通孔25，该通孔25的第一端连接有真空管，第二端用于接触LED晶片，当第二端位于LED晶片上方且触碰LED晶片时，控制真空管开启真空，则该LED晶片就被紧紧的吸附于通孔25的第二端；可以理解的是，由于LED晶片非常脆弱，所以在打开真空管时，在LED晶片被吸附到通孔的第二端的过程中，LED晶片很容易被破坏；因此，需要控制通孔25吸附LED晶片的力度，但是通过真空管来控制该力度的是很困难的，且精度也不高。

因此，设计一种能精细的控制吸附LED晶片的力度的吸嘴，就成为一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目在于提供一种用于吸附LED晶片的吸嘴及具有其的分选设备。

为了实现上述实用新型目的之一，本实用新型一实施方式提供了一种LED晶片，所述LED晶片的金属基座包括磁性金属材料。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述磁性金属材料包含铁、镍或铬。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述LED晶片从下往上依次包括：包含有磁性金属材料的金属基座；P型GaN层；多量子阱层；N型GaN层；N-PAD层。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述吸嘴包括轴向连接的吸嘴体和吸嘴头，所述吸嘴头用于接触所述LED晶片并对LED晶片进行吸附；且在所述吸嘴体中设置有线圈，在所述线圈通大于预设强度的电流时，所产生的磁场能够吸附所述吸嘴头所接触的LED晶片。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述吸嘴包括轴向连接的吸嘴体和吸嘴头，包括：所述吸嘴包括轴向可拆卸连接的吸嘴体和吸嘴头。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述吸嘴头的底部设置有孔，所述孔的截面形状包括圆形或正方形。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述吸嘴头采用非磁性材料制成。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述吸嘴体中设置有能够感应所述LED晶片位置的位置感应器。

本实用新型一实施方式还提供了一种用于上述吸嘴的吸附LED晶片的方法，包括以下步骤：移动所述吸嘴，直至吸嘴中的吸嘴头接触所述LED晶片；给所述吸嘴中的线圈通预设强度的电流。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述移动所述吸嘴，直至吸嘴中的吸嘴头接触所述LED晶片，包括：水平持续移动所述吸嘴，直至所述位置感应器感应到所述LED晶片的位置；依据所述LED晶片的位置，将所述吸嘴的吸嘴头水平移动到所述LED晶片的上侧；垂直移动所述吸嘴，使得所述吸嘴头接触所述LED晶片。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，该吸附LED晶片的方法还包括以下步骤：水平移动所述吸嘴至目标位置；断开所述吸嘴中线圈的电流。

本实用新型一实施方式提供了一种LED晶片分选装置，该LED晶片分选装置安装有上述的吸嘴。

相对于现有技术，本实用新型的技术效果在于：在使用本实用新型实施例中的吸嘴吸附LED晶片时，通过精确控制线圈的电流的强度，就可以精确的控制该线圈所产生的磁场的磁场强度，进而精确的控制该磁场吸附LED晶片的力度，从而在吸附该LED晶片的过程中，极大的降低了该LED晶片被损坏的可能性。

附图说明

图1是现有技术中的吸嘴的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中的LED晶片的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二中的吸嘴的结构示意图；

图4是本实用新型实施例三中的吸附LED晶片的方法的流程示意图；

图5是本实用新型实施例五中的LED分选装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图2中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

本实用新型实施例一提供了一种LED晶片1，如图2所示，所述LED晶片1的金属基座11包括磁性金属材料。

优选的，所述磁性金属材料包含铁、镍或铬。

优选的，所述LED晶片1从下往上依次包括：包含有磁性金属材料的金属基座11；P型GaN层12；多量子阱层13；N型GaN层14；N-PAD层15。P型GaN层即P型氮化镓层，多量子阱结构即为MQWS（Multiple Quantum Well Structure），N型GaN层即N型氮化镓层，N-PAD层即N型垫。这样，该LED晶片1就能够被永磁体或电磁体吸引，从而可以很好的拾取该LED晶片1。

这里，该LED晶片1的生产过程可以为：在高热导率材料表面上蒸镀磁性金属层作为反射镜面和粘接层，并通过加热加压将LED外延层与高热导率衬底材料粘在一起，再用选择腐蚀的方法将原衬底腐蚀剥离掉，再经蒸镀、刻蚀、表面粗化等工艺制成以高热导率磁性材料为衬底的LED晶片1。

本实用新型实施例二提供了一种LED晶片1的吸嘴2，所述吸嘴能够吸附实施例一所述的LED晶片1，如图3所示，所述吸嘴2包括轴向连接的吸嘴体21和吸嘴头22，所述吸嘴头22用于接触所述LED晶片1并对LED晶片1进行吸附；且在所述吸嘴体21中设置有线圈23，在所述线圈23通大于预设强度的电流时，所产生的磁场能够吸附所述吸嘴头22所接触的LED晶片1。

这里，在线圈23通电时，该线圈23所产生的磁场能够吸附LED晶片1，由于可以精确控制线圈23中的电流，从而可以精确控制线圈23所产生的磁场，进而精确的控制吸嘴头22吸附LED晶片1的力度，从而可以有效的防止LED晶片1被破坏。线圈23的电流的强度值可以预先设置。

优选的，如图3所示，所述吸嘴2包括轴向连接的吸嘴体21和吸嘴头22，包括：所述吸嘴2包括轴向可拆卸连接的吸嘴体21和吸嘴头22。

在实际生产中，会有多种形状的LED晶片1，而每种LED晶片1需要有与之匹配的吸嘴头22，因此，吸嘴头22与吸嘴体21之间可以为可拆卸连接，从而便于更换吸嘴头22。

优选的，如图3所示，所述吸嘴头22的底部设置有孔221，所述孔221的截面形状包括圆形或正方形。这里，当线圈23通电时，LED晶片1就会被吸进孔221中，而在现实中LED晶片1的形状具有很多种，因此，孔221的截面可以具有多种形状（例如，圆形或正方形等）。

优选的，如图3所示，所述吸嘴头22采用非磁性材料制成。这里，如果吸嘴头22采用磁性材料制成，在线圈23多次通电后，吸嘴头22可能也具有磁性了，则在线圈23没有通电的情况下，吸嘴头22也可能将LED晶片1给吸起，这是需要极力避免的情况。

优选的，如图3所示，所述吸嘴体21中设置有能够感应所述LED晶片1位置的位置感应器24。这里，只有当LED晶片1位置与吸嘴头22的下方时，才能给线圈23通电，因此，通过位置感应器24感知LED晶片1的位置，从而就可以判断LED晶片1是否位于吸嘴头22的下方；这里所述位置感应器可以为金属位置感应器等。

可选的，如图3所示，在吸嘴2上设置有轴向贯通吸嘴体21和吸嘴头22的通孔25，该通孔25的第一端连接有真空管，第二端连接到孔221；可以理解，真空管能够提供较大的吸力，因此，可以使用真空管与线圈23相配合，既能够提高吸附LED晶片1的吸力，又能够精确的控制该吸力的大小。

本实用新型实施例三提供了一种使用实施例二中的吸嘴2吸附LED晶片1的方法，如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤401：移动所述吸嘴2，直至吸嘴2中的吸嘴头22接触所述LED晶片1；

步骤402：给所述吸嘴2中的线圈23通预设强度的电流。

这里，可以在LED分选装置中设置一个控制系统，由该控制系统来执行该吸附LED晶片1的方法，该控制系统可以为一个硬件系统，软件系统或软硬结合的系统。在步骤401中，该控制系统会预先获取到所述LED晶片1的位置，从而就可以将吸嘴2移动到该LED晶片1的位置处，并垂直移动吸嘴头22直到吸嘴头22接触到LED晶片1；在步骤402中，该预设强度的值可以由用户输入，也可以根据LED晶片1的重量计算得到，从而使得该线圈23所产生的磁场既能够吸附该LED晶片1，但吸力不会太强，可以有效的防止LED晶片1被破坏。

优选的，所述移动所述吸嘴2，直至吸嘴2中的吸嘴头22接触所述LED晶片1，包括：

步骤4011：水平持续移动所述吸嘴2，直至所述位置感应器24感应到所述LED晶片1的位置；

步骤4012：依据所述LED晶片的位置，将所述吸嘴2的吸嘴头22水平移动到所述LED晶片1的上侧；

步骤4013：垂直移动所述吸嘴2，使得所述吸嘴头22接触所述LED晶片。

可以理解，在步骤4011中，控制系统会控制吸嘴2水平移动到LED晶片1处，但会产生一些误差，即吸嘴2只能移动到LED晶片的预设范围内，在该预设范围之内，位置感应器24能够感知到该LED镜片的位置；从而可以在步骤4012中，精确的移动吸嘴2，使得吸嘴头22位于LED晶片的上侧；然后在步骤4013中，控制吸嘴头22接触到所述LED晶片，则线圈23与LED晶片之间的距离会更近，从而线圈23可以通小点的电流，就可以将LED晶片给吸起了，进一步减少对LED晶片的损坏。

优选的，所述吸附LED晶片的方法还包括以下步骤：

步骤403：水平移动所述吸嘴2至目标位置；

步骤404：断开所述吸嘴2中线圈23的电流。

在执行完步骤403和404之后，LED晶片就会放置于目标位置了。

本实用新型实施例四提供了一种LED晶片分选装置，该LED晶片分选装置安装有实施例二中的吸嘴2。

本实用新型实施例五提供了一种LED分选设备，如图5所示，该LED分选设备包括待测试盘3、测试盘5、多个分选盘7和测试系统8，其中待测试盘3、测试盘5和分选盘7可以旋转、水平移动和上下移动。在测试盘5的上表面一圈均匀分布有多个放置槽51，各放置槽51底部连接有真空管，在测试盘5上方设置有摄像头81和探针82，摄像头81和探针82都与测试系统8相连接。可以理解，在分选开始时，待测试盘3中的LED晶片存在外延性不一致的问题，且可以分成多个不同的等级，而多个分选盘7中的每个分选盘7都对应到一个等级，在分选结束时，不同等级的LED晶片1就被分选到不同的分选盘7中。

待测试盘3和多个分选盘7分别设置于测试盘5的两侧，在待测试盘3和测试盘5之间设置有第一拾取臂4，在测试盘5和多个分选盘7之间设置有第二拾取臂6；第一拾取臂4和第二拾取臂6都安装有实施例二中所述的吸嘴2，所述第一拾取臂4通过其上设置的吸嘴2能够将待测试盘3中的LED晶片1拾取到测试盘5的放置槽51中，所述第二拾取臂6通过其上设置的吸嘴2能够将测试盘5放置槽51中的LED晶片1拾取到该LED晶片1的等级所对应的分选盘7中。

该LED分选设备的分选LED晶片的步骤可以包括：

步骤1：将包含有实施例一所述LED晶片1的LED晶圆置于待测试盘3上，待测试盘3可以选用行业通用的蓝膜，并启动所述LED分选设备；

步骤2：测试系统8控制第一拾取臂4将待测试盘3中的LED晶片1拾取到测试盘5中的放置槽51，控制测试盘5上升，打开放置槽51底部的真空管，LED晶片1被吸附在放置槽51中，并控制摄像头81拍摄包含该放置槽51的图像，并依据测试系统8中预存的标准图形来辨别LED晶片1的水平位置与旋转角度是否合适，如果不合适，控制测试盘5做水平移动或旋转，从而做出相应的修正，使得探针82处于放置槽51的正上方；

步骤3：测试系统8控制测试盘5上升，直到该LED晶片1上的电极准确的碰到探针82，开始对LED晶片1进行测试，然后根据测试结果对该LED晶片进行分类；

步骤4：重复执行步骤2-3，直至测试盘5上的所有放置槽51上的LED晶片1都被测试完毕，并关闭放置槽51底部的真空管；

步骤6：测试系统8控制第二拾取臂6开始拾取测试盘3中放置槽51中的LED晶片，并获取该LED晶片等级，然后将LED晶片拾取到该LED晶片的等级所对应的分选盘7中。

在步骤2中，所述测试系统8控制第一拾取臂4将待测试盘3中的LED晶片1拾取到测试盘5中的放置槽，包括以下步骤：

步骤201：控制系统8获取预拾取LED晶片1在待测试盘3的位置，并控制第一拾取臂4旋转或水平移动到预拾取LED晶片的周围，可以理解，在第一拾取臂4的旋转或水平移动中，会产生一些误差，因此，第一拾取臂只能移动到预拾取LED晶片的预设范围内；

步骤202：控制第一拾取臂4在预设范围内（比如，以吸嘴2所处位置为圆心，半径为预设值的某个圆形区域内）做水平移动，直至第一拾取臂4上的位置感应器24感应到所述预拾取LED晶片的位置；

步骤203：依据所述预拾取LED晶片的位置，对第一拾取臂4做出相应的调整，使得第一拾取臂4中的吸嘴2上的吸嘴头22位于所述预拾取LED晶片的上侧；

步骤204：垂直移动所述吸嘴2，使得所述吸嘴头22接触所述预拾取LED晶片；

步骤205：给所述吸嘴22上的线圈23通预设强度的电流，可以理解，此时所述LED晶片被吸附在所述吸嘴头22上；

步骤206：控制第一拾取臂4移动到测试盘3中的放置槽51的上方；

步骤207：断开所述吸嘴22上的线圈23的电流，所述预拾取LED晶片就被放置于目标放置槽51中了。

相同原理，在步骤6中，所述测试系统8控制第二拾取臂4将待测试盘3中的LED晶片1拾取到该LED晶片的等级所对应的分选盘7中，包括的步骤也类似。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于吸附LED晶片的吸嘴，其特征在于：

所述LED晶片的金属基座包括磁性金属材料；

所述吸嘴包括轴向连接的吸嘴体和吸嘴头，所述吸嘴头用于接触所述LED晶片并对LED晶片进行吸附；且在所述吸嘴体中设置有线圈，在所述线圈通大于预设强度的电流时，所产生的磁场能够吸附所述吸嘴头所接触的LED晶片。

2.根据权利要求1所述的吸嘴，其特征在于，所述吸嘴包括轴向连接的吸嘴体和吸嘴头，包括：

所述吸嘴包括轴向可拆卸连接的吸嘴体和吸嘴头。

3.根据权利要求2所述的吸嘴，其特征在于：

所述吸嘴头的底部设置有孔，所述孔的截面形状包括圆形。

4.根据权利要求2所述的吸嘴，其特征在于：

所述吸嘴头的底部设置有孔，所述孔的截面形状包括正方形。

5.根据权利要求1所述的吸嘴，其特征在于：

所述吸嘴头采用非磁性材料制成。

6.根据权利要求1所述的吸嘴，其特征在于：

所述吸嘴体中设置有能够感应所述LED晶片位置的位置感应器。

7.一种LED晶片分选设备，其特征在于：安装有权利要求1所述的吸嘴。